開關(guān)電源是電源中的一種，首先開關(guān)電源可進行電力供應(yīng)，其次開關(guān)電源可保證交流電輸入可變?yōu)橹绷麟娸敵觥樵鲞M大家對開關(guān)電源的認識，本文將對高頻開關(guān)電源的發(fā)展、高頻開關(guān)電源的工作原理予以介紹。如果你對開關(guān)電源具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、高頻開關(guān)電源發(fā)展

20世紀60年代大量應(yīng)用的線性調(diào)節(jié)器式直流穩(wěn)壓電源，由于它存在著以下諸多的缺點，如體積重量大，很難實現(xiàn)小型化、損耗大、效率低、輸出與輸入之間有公共端，不易實現(xiàn)隔離，只能降壓，不能升壓，很難在輸出大于5A的場合應(yīng)用等，已開始被開關(guān)調(diào)節(jié)器式直流穩(wěn)壓電源所取代。

1964年，日本NEO雜志發(fā)表了兩篇具有指導(dǎo)性的文章：一篇為“用高頻技術(shù)使AC變DC電源小型化”;另一篇為“脈沖調(diào)制用 于電源小型化”。這兩篇文章指明了開關(guān)調(diào)節(jié)器式直流穩(wěn)壓電源小型化的研究方向，即一是高頻化，二是采用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)。經(jīng)過將近10 年的研究、開發(fā)取得了良好的結(jié)果。

1973年，美國摩托羅拉公司發(fā)表了一篇題為“觸發(fā)起20kHz的革命”的文章，從此在世界范圍內(nèi)就掀起了高頻開關(guān)電源的開發(fā)熱潮，并將DC/DC轉(zhuǎn)換器作為開關(guān)調(diào)節(jié)器用于開關(guān)電源，使電源的功率密度由1～4 W/in3增加到40～50W/in3。首先被采用 的是Buck轉(zhuǎn)換器。

到20世紀80年代中期，Buck、Boost和Buck￣Boost轉(zhuǎn)換器也應(yīng)用到開關(guān)電源中。20世紀70年代中期，美國加州理工學(xué)院研制 出一種新型開關(guān)轉(zhuǎn)換器，稱為Cuk轉(zhuǎn)換器(是以發(fā)明人S1obodan Cuk的姓來命名的)。Cuk轉(zhuǎn)換器與Buck-Boost轉(zhuǎn)換器互為對偶，也是一種升降壓 轉(zhuǎn)換器。20世紀80年代中期以后逐漸被應(yīng)用到開關(guān)電源中。

1976年，美國P.W，Clarke研制出一種有變壓器的“原邊電感式轉(zhuǎn)換器”(Primary Inductance Converter)簡稱PIC，獲得專利，并且也應(yīng)用到開關(guān)電源中。

1977年，Bell實驗室在PIC的基礎(chǔ)上，研制出有變壓器的“單端原邊電感式轉(zhuǎn)換器”(Single-Ended Primary Inductance Converter)，簡稱(有變壓器的)SEPIC電路，這是一種新的DC/DC單端PWM開關(guān)轉(zhuǎn)換器，其對偶電路稱為DualSEPIC，或Zeta轉(zhuǎn)換器。

到1989年，人們將SEPIC和Zeta也應(yīng)用到了開關(guān)電源中，使開關(guān)電源所采用的DC/DC轉(zhuǎn)換器，增加到6種 。通過DC/DC轉(zhuǎn)換器的演化與級聯(lián)，開關(guān)電源所采用的DC/DC轉(zhuǎn)換器已經(jīng)增加到了14種。用這14種DC/DC轉(zhuǎn)換器作為開關(guān)電源的主要 組成部分，就可以設(shè)計出使用于不同場所、滿足于不同性能要求和用途的、高性能、高功率密度的各種功率的開關(guān)電源。

二、高頻開關(guān)電源工作原理概述

高頻開關(guān)電源的工作原理是功率變換。

當開關(guān)S閉合時，電流流過電感L，在負載RL兩端產(chǎn)生輸出電壓。由于輸入電壓的極性關(guān)系，二級管VD1處于反向配置，此時L儲存能量。當開關(guān)S打開時，電感L的磁場極性發(fā)生變化，儲存在L中的能量通過負載RL釋放，二極管VD1正向?qū)ǎ撦d兩端的電壓極性仍保持不變。二級管VD1因其在電路中的作用而被稱為續(xù)流二極管。

當開關(guān)S閉合時，輸入回路有電流輸入，而當開關(guān)打開時，則電流突然終止。但由于電感L和續(xù)流二級管VD1的作用，輸出電流是連續(xù)的。電感L和電容C同時還起到濾波的作用，從而使RL上的電壓更加平滑。

在實際應(yīng)用中，起到開關(guān)使用的是開關(guān)晶體管。同時在圖—1的電路中，輸入和輸出回路之間缺少安全隔離措施，因而一般采用高頻變壓器作為隔離器件　。

VT1是一開關(guān)晶體管，其基極用一方波S1控制。S1為高電平時，VT1導(dǎo)通，在變壓器T的初級產(chǎn)生電源，并儲存了能量。由于變壓器的次級與初級同相，所有數(shù)量也傳遞到了變壓器次級。電流流過正向偏置的二級管VD2和電感L，能量傳遞給負載RL，同時電感L中儲存了能力。此時二極管VD1處于反向偏置。

當S1為低電平時，VT1截止，變壓器T繞組中的電壓反向，二極管VD2截止，續(xù)流二極管VD1導(dǎo)通，存儲在電感L中的能量繼續(xù)傳遞給負載RL。

顯然，輸出電壓VRL=V2×Ton/T=V2×X　　其中X=Ton/T為占空比;Ton為VT1的導(dǎo)通時間，改變脈沖占空比δ，即可改變輸出電壓(或電流)。

由此可以看出，開關(guān)電源是一種功率轉(zhuǎn)換裝置　。

以上簡單介紹了高頻開關(guān)電源的工作原理、讀者不難看出它是集功率轉(zhuǎn)移技術(shù)與脈寬調(diào)制技術(shù)于“—體的高技術(shù)產(chǎn)物，是當代電力電子學(xué)理論發(fā)展的最新體現(xiàn)。一經(jīng)問世，即受到廣泛關(guān)注并得到空前迅速的發(fā)展。在國際上，高頻開關(guān)電源已在直流電源領(lǐng)域無可爭議地居于首要地位。在國內(nèi)，以北京浩源電源設(shè)備有限公司為代表的HY系列高頻開關(guān)電源也異軍突起，以優(yōu)異的性能、可靠的品質(zhì)和完善的服務(wù)與各種國際名牌共舞于市場經(jīng)濟的舞臺。

電網(wǎng)供電經(jīng)EMI濾波后。再經(jīng)硅橋整流和濾波電路濾波，成為直流電。這里，濾波電路只用一個電路C1代表。輔助電源將交流電通過整流濾波后，變成低壓的直流電，并給控制電路供電。功率MOS管V1和V2作為開關(guān)元件?？刂齐娐樊a(chǎn)生一固定頻率的脈沖寬度可調(diào)的方波(PWM)。該方波控制V1和V2的導(dǎo)通與關(guān)斷。

以上便是此次小編帶來的開關(guān)電源相關(guān)內(nèi)容，通過本文，希望大家對開關(guān)電源具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，小編將于后期帶來更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!